Тара из стеклопластика для боеприпасов

Полезная модель относится к области хранения и транспортировки боеприпасов и может быть использована для изготовления тары для боеприпасов, таких как артиллерийские снаряды, гранаты, мины, ракеты и т.п. Техническим результатом являются повышение ударной прочности, термо- и огнестойкости. Это достигается тем, что тара выполнена из стекловолокнистого материала, пропитанного органическим связующим, стенки и днище которой представляют собой цельноформованную конструкцию, а в органическое связующее, введена нанодобавка: наноглина, технический углерод или углеродные нанотрубки.

1 н.п. ф-лы, 1 илл.

Полезная модель относится к области хранения и транспортировки боеприпасов и может быть использована для изготовления тары для боеприпасов, таких как артиллерийские снаряды, гранаты, мины, ракеты и т.п.

К таре для боеприпасов в соответствии с «Тактико-техническими требованиями» (утв. 16.02.2010) предъявляются повышенные требования к ударной прочности, термо- и огнестойкости. А именно:

- тара должна обеспечивать сохранность находящихся в ней боеприпасов и безопасное обращение с ними после падения с высоты 2,0 м в любом положении на любое основание (грунт, бетон, рельсы, стальная плита);

- огнестойкость тары и ее комплектующих должна быть не менее 0,25 часа (15 минут), недолжна воспламеняться от открытого огня, не должна способствовать распространению пламени по ее поверхности при длительном (до 20 минут) воздействии локального источника загорания;

- теплоизолирующая способность тары с упакованными боеприпасами должна исключать нагрев боеприпаса до температуры 170° в течение 15 минут интенсивного воздействия огня.

Известно изобретение (патент РФ 2347181, МПК F42B 39/00, МПК F41C 33/06, опубл. 20.02.2009), относящееся к металлической таре для боеприпасов. Недостатками такого вида тары являются: низкая коррозионная стойкость металла, его высокая теплопроводность, что приводит к быстрому нагреву боеприпасов вблизи источника тепла (например, огня).

Из заявки Китая 1896677, МПК F42B 39/14, опубл. 17.01.2007 известен материал, из которого выполнена тара для боеприпасов, а именно: рубленое углеволокно, пропитанное смолой. Общеизвестно, что углеволокно имеет высокую стоимость, ввиду чего его применение для изготовления тары нерационально.

В патенте РФ на полезную модель 63922, МПК F42B 39/26, опубл. 10.06.2007 описан контейнер, изготовленный из длинномерного и рубленого базальтового волокна, пропитанным полиимидным связующим. Однако использование такого связующего нецелесообразно из-за его дороговизны, что неприемлемо в массовом производстве тары.

Известна тара для боеприпасов по патенту РФ 2198832, F42B 39/26, опубл. 20.02.2003, выполненная из композиционного базальтостекловолокнистого материала и легких металлов и сплавов. Недостатками этого изобретения являются нетехнологичность производства тары ввиду ее сложной формы (призматическая форма направляющих, полусферический профиль, швеллерообразные боковые и торцевые стенки тары, днище и крышка корытообразной формы и т.п.), а также наличия большого количества составных частей, соединенных между собой крепежными элементами (болтами), что приводит к низкой надежности конструкции.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого технического решения является изобретение по патенту РФ 2354925, F42B 39/00, опубл. 10.05.2009. В нем описан контейнер для хранения и транспортировки боеприпасов и взрывчатых веществ, в котором армирование ящика выполнено однонаправленным жгутом из стеклоровинга, пропитанного эпоксидным связующим. В этом случае при падении контейнера возможно его разрушение, т.к. армирование эпоксидного связующего осуществлено только по одной оси. Кроме того само эпоксидное связующее, будучи органическим соединением, подвержено горению, что может привести к возгоранию боеприпасов. Известно также, что эпоксидная смола обладает пониженной термостойкостью (см. Перепелкин К.Е., «Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиты», СПб, Научные основы и технологии, 2009, с.339, табл.18.1), что недопустимо при изготовлении ящиков для боеприпасов.

Техническим результатом полезной модели является повышение ударной прочности, термо- и огнестойкости тары для боеприпасов.

Технический результат достигается тем, что тара из стеклопластика для боеприпасов содержит корпус из стеклопластика, пропитанного органическим связующим и отличается тем, что стенки и днище корпуса представляют собой цельноформованную конструкцию, а в органическое связующее введена нанодобавка. При этом в качестве нанодобавки может быть использована наноглина, технический углерод или углеродные нанотрубки.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.

На Фиг.1 показана тара для боеприпасов 1, содержащая днище 2, боковые стенки 3, к одной из которых с помощью шарниров 4 присоединена крышка 5 с замками 6. При этом стенки 3 и днище 2 выполнены за одно целое посредством формования. Днище 2, стенки 3 и крышка 5 выполнены из стекловолокнистого материала (например, стеклянного ровинга, стеклянной ткани и пр.), пропитанного органическим связующим (например, эпоксидным компаундом следующего состава: ЭД-20 с изометилтетрагидрофталевым ангидридом) с последующим отверждением. В органическое связующее диспергируют до полной эксфолиации наноглину, модифицированную солью четвертичного аммония, нанотрубки или технический углерод.

Проведенные испытания показали, что тара для боеприпасов, изготовленная из стеклопластика с введенными в нее нанодобавками (наноглина, нанотрубки, технический углерод), обладает повышенными характеристиками по ударной прочности, термо- и огнестойкости (см. таблицу).

Таблица
/ /пп.	Пример	Состав	Свойства
Ударная прочность, мкг/см	Кислородный индекс, %	Температура стеклования, ºС
	Прототип	стекловолокнистый
материал - 80%;органическое связующее 20% -	79	20	100
	Пример 1	стекловолокнистый материал - 80%;	110	48	140

		органическое
		связующее 19,4%;
		наноглина - 0,6%
		стекловолокнистый материал - 80%;
	Пример 2	органическое	100	45	135
		связующее - 19,7%;
		нанотрубки - 0,3%-
		стекловолокнистый материал - 70%;
	Пример 3	органическое	100	31	110
		связующее - 20%;
		технический углерод
		- 10%

В таблице приводится сравнение характеристик стеклопластика по прототипу со стеклопластиком с нанодобавками. Испытания подтвердили увеличение ударной прочности на 26-39% по отношению к прототипу. Поскольку огнестойкость материала характеризуется показателем кислородного индекса, проведено сравнение прототипа с полученным в соответствии с заявляемой полезной моделью модифицированным стеклопластиком по этому показателю. Он улучшился на 55-140%. Как известно, термостойкость материала характеризуется температурой стеклования, которая по сравнению с прототипом увеличилась на 10-40% в зависимости от вида нанодобавки.

Выполнение стенок и днища тары цельноформованными (например, методом инфузии, либо методом прямого прессования) обеспечивает повышенную прочность ящика и технологичность его производства.

Таким образом, тара для боеприпасов, изготовленная в соответствии с настоящей полезной моделью, обладает повышенными характеристиками по ударной прочности, термо- и огнестойкости и полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ней Министерством обороны.

1. Тара из стеклопластика для боеприпасов, содержащая корпус из стеклопластика, пропитанного органическим связующим, отличающаяся тем, что стенки и днище корпуса представляют собой цельноформованную конструкцию, а в органическое связующее введена нанодобавка.

2. Тара по п.1, отличающаяся тем, что в качестве нанодобавки использована наноглина.

3. Тара по п.1, отличающаяся тем, что в качестве нанодобавки использован технический углерод.

4. Тара по п.1, отличающаяся тем, что в качестве нанодобавки использованы углеродные нанотрубки.